一种飞机着陆监视引导系统

1.本发明涉及飞机着陆监视引导技术领域，具体为一种飞机着陆监视引导系统。


背景技术：

2.飞机着陆监视引导系统是用无线电设备引导驾驶员或自动驾驶仪使飞机安全着陆的导航系统，无线电着陆引导系统向飞机提供精确的着陆方位、下滑道和距离等引导信息，飞机依据这些信息对准跑道并按给定的下滑角进场和着陆，随着航空技术的不断发展，飞行安全成为人们日益关注的话题。
3.飞机在进行降落时，机场塔台的管制员会通过望远镜目视飞机降落阶段的飞行姿态和起落架的收放状态，判断起落架的收放，而起落架的油压不足、机械故障都可能导致起落架故障，管制员的值班压力大，在能见度较低时，进一步增添对管制员的考验，保障能力受限。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种飞机着陆监视引导系统，解决了的飞机在进行降落时，机场塔台的管制员会通过望远镜目视飞机降落阶段的飞行姿态和起落架的收放状态，判断起落架的收放，而起落架的油压不足、机械故障都可能导致起落架故障，管制员的值班压力大，在能见度较低时，进一步增添对管制员的考验，保障能力受限问题。
6.(二)技术方案
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种飞机着陆监视引导系统，包括视频监控单元、数据传输单元、视频图像存储单元、视频图像处理单元、飞行姿态评估单元、预警单元、中央处理单元、显示单元和通讯单元，所述视频监控单元对飞机的进近着陆进行实时拍摄，并将实时拍摄的视频数据输送至数据传输单元内，所述数据传输单元将视频数据分别输送至视频图像存储单元和视频图像处理单元内，视频图像存储单元将视频数据进行存储，所述视频图像处理单元实时接收数据传输单元所传输的视频图像，提取飞机和飞机起落架的像素坐标数据，并将获取的数据输送至飞行姿态评估单元内，所述飞行姿态评估单元内设有监测模型，监测模型对飞机起落架图像中起落架是否展开和起落架展开后机身或机翼长度大于340个像素时，起落架的展开角度进行监测，并将监测的数据输送至中央处理单元内。
8.优选的，所述数据传输单元对视频监控单元所拍摄的视频数据进行汇总和输送，并对中央处理单元的控制命令进行输送。
9.优选的，所述视频图像处理单元包括智能分析模块，所述智能分析模块检测数据传输单元所传输的视频图像内的飞机起落架和飞机两个目标并提取检测框，得到飞机起落架和飞机像素坐标位置坐标。
10.优选的，所述监测模型具体为：
[0011][0012]
其中(xa，ya)和(ya，yb)为起落架中心点检测框的角点，(x0，y0)是飞机起落架中心点的像素坐标；
[0013][0014]
其中(x
min
，y
min
)和(x
max
，y
max
)是起落架检测框的角点。
[0015]
优选的，所述监测模型还包括：
[0016][0017]
其中θ为起落架和机身平面的夹角，(x，y)是归一化前的飞机区域的像素位置，dw为垂直尾线在图像中的像素长度，dw为垂直尾线在空间的实际长度。
[0018]
优选的，所述预警单元接收飞行姿态评估单元所传输的告警命令并进行启动告警。
[0019]
优选的，所述中央处理单元接收飞行姿态评估单元所传输的数据参数并同时接收视频图像处理单元传输的视频图像，所述中央处理单元将接收的数据参数和视频图像通过通讯单元进行传输至飞机。
[0020]
优选的，所述显示单元接收中央处理单元传输的数据参数和视频图像，所述显示单元将数据参数和视频图像进行实时显示，同时可对监控和视频进行调取和回放。
[0021]
(三)有益效果
[0022]
与现有技术相比，本发明提供了一种飞机着陆监视引导系统，具备以下有益效果：
[0023]
1、该飞机着陆监视引导系统，通过设置的视频图像处理单元实时接收数据传输单元所传输的视频图像，提取飞机和飞机起落架的像素坐标数据，飞行姿态评估单元内的监测模型对飞机起落架图像中起落架是否展开进行判断，进而可以有效监测飞机起落架是否展开，及时提醒飞机驾驶人员，提高着陆的安全性；
[0024]
2、该飞机着陆监视引导系统，通过设置的监测模型对机翼长度大于340个像素时，起落架的展开角度进行监测，获取飞机起落架的实时展开角度，从而可以实时监测飞机起落架的状态，并且可以及时进行预警，有效提升飞机着陆的安全性，减少管制员的工作压力。
附图说明
[0025]
图1为本发明提出的飞机着陆监视引导系统框图；
[0026]
图2为本发明提出的监测模块的逻辑框图。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
实施例一：
[0029]
请参阅图1-2，一种飞机着陆监视引导系统，包括视频监控单元、数据传输单元、视频图像存储单元、视频图像处理单元、飞行姿态评估单元、预警单元、中央处理单元、显示单元和通讯单元；
[0030]
视频监控单元，视频监控单元对飞机的进近着陆进行实时拍摄，并将实时拍摄的视频数据输送至数据传输单元内，数据传输单元将视频数据分别输送至视频图像存储单元和视频图像处理单元内，视频图像存储单元将视频数据进行存储，视频图像处理单元包括智能分析模块，智能分析模块检测数据传输单元所传输的视频图像内的飞机起落架和飞机两个目标并提取检测框，得到飞机起落架和飞机像素坐标位置坐标，数据传输单元对视频监控单元所拍摄的视频数据进行汇总和输送，并对中央处理单元的控制命令进行输送，其中智能分析模块属于现有技术，可参考中国专利授权公告号为cn108764260b的一种基于支撑杆标识的人防门位置状态检测系统及方法中的智能分析模块，该公开的智能分析模块对视频图像进行转换得到视频图像像素坐标位置和定位信息，因此，在本技术方案中不做具体赘述；
[0031]
视频图像处理单元，视频图像处理单元实时接收数据传输单元所传输的视频图像，提取飞机和飞机起落架的像素坐标数据，并将获取的数据输送至飞行姿态评估单元内；
[0032]
飞行姿态评估单元，飞行姿态评估单元内设有监测模型，监测模型对飞机起落架图像中起落架是否展开和起落架展开后机身或机翼长度大于340个像素时，起落架的展开角度进行监测，并将监测的数据输送至中央处理单元内，监测模型具体为：
[0033][0034]
其中(xa，ya)和(ya，yb)为起落架中心点检测框的角点，(x0，y0)是飞机起落架中心点的像素坐标；
[0035][0036]
其中(x
min
，y
min
)和(x
max
，y
max
)是起落架检测框的角点，监测模型还包括：
[0037][0038]
其中θ为起落架和机身平面的夹角，(x
，
y)是归一化前的飞机区域的像素位置，dw为垂直尾线在图像中的像素长度，dw为垂直尾线在空间的实际长度；
[0039]
预警单元接收飞行姿态评估单元所传输的告警命令并进行启动告警，中央处理单元接收飞行姿态评估单元所传输的数据参数并同时接收视频图像处理单元传输的视频图像，中央处理单元将接收的数据参数和视频图像通过通讯单元进行传输至飞机，显示单元
接收中央处理单元传输的数据参数和视频图像，显示单元将数据参数和视频图像进行实时显示，同时可对监控和视频进行调取和回放。
[0040]
工作原理：视频监控单元对飞机的进近着陆进行实时拍摄，并将实时拍摄的视频数据输送至数据传输单元内，数据传输单元将视频数据分别输送至视频图像存储单元和视频图像处理单元内，视频图像存储单元将视频数据进行存储；
[0041]
视频图像处理单元实时接收数据传输单元所传输的视频图像，视频图像处理单元内的智能分析模块，提取飞机和飞机起落架的像素坐标数据，并将获取的数据输送至飞行姿态评估单元内；
[0042]
行姿态评估单元内设有监测模型，监测模型对飞机起落架图像中起落架是否展开和起落架展开后机身或机翼长度大于340个像素时，起落架的展开角度进行监测，先通过智能分析模块获取起落架中心点检测框的角点(xa，ya)和(ya，yb)，通过计算得到飞机起落架中心点的像素坐标(x0，y0)，将起落架中心点的像素坐标(x0，y0)代入公式中，其中(x
min
，y
min
)和(x
max
，y
max
)为从智能分析模块中获取的起落架检测框的角点；
[0043]
进而可通过判断(x0，y0)是否位于内，从而可有效判断起落架是否正常展开，当(x0，y0)未位于内时，飞行姿态评估单元发送告警命令信号至预警单元，预警单元进行告警，进而提醒工作人员；
[0044]
当(x0，y0)位于内时，将归一化前的飞机区域的像素位置(x，y)、垂直尾线在图像中的像素长度dw和垂直尾线在空间的实际长度dw代入公式内，进而得到起落架的展开角度；
[0045]
中央处理单元接收飞行姿态评估单元所传输的数据参数并同时接收视频图像处理单元传输的视频图像，中央处理单元将接收的数据参数和视频图像通过通讯单元进行传输至飞机，飞机驾驶员可通过接收的数据参数和视频图形及时知晓飞机起落架状态，从而可及时进行处置，同时机场工作人员可通过显示单元及时查看数据参数和视频图像。
[0046]
综上所述，该通过设置的视频图像处理单元实时接收数据传输单元所传输的视频图像，提取飞机和飞机起落架的像素坐标数据，飞行姿态评估单元内的监测模型对飞机起落架图像中起落架是否展开进行判断，进而可以有效监测飞机起落架是否展开，及时提醒飞机驾驶人员，提高着陆的安全性；
[0047]
通过设置的监测模型对机翼长度大于340个像素时，起落架的展开角度进行监测，获取飞机起落架的实时展开角度，从而可以实时监测飞机起落架的状态，并且可以及时进行预警，有效提升飞机着陆的安全性，减少管制员的工作压力。
[0048]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0049]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。